(57)【要約】【課題】  車両本体、エンジン、タイヤ等の部品の異常を迅速に検知する。【解決手段】  車両各部に振動、圧力、歪み、温度を計測するための車両状態センサ１００を装着し、計測結果データをストックしておいて、運転者に知られることなく、何時でもデータキャプチャ装置２０Ｂで非接触に読み出せるようにしておく。車両各部における振動等の計測は、ＲＦＩＤタグにより、走行中であっても行われる。計測結果データは、アナライズシステム３０で詳細に分析され、分析結果がデータキャプチャ装置２０Ｂに返送される。【選択図】  図１  
2005326380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に備えられ、外部装置との非接触通信が可能な車両状態センサが、当該車両に搭載されている車両部品の基準値に対する物理的変位量を計測し、計測結果データおよび計測時の時刻データを当該車両の識別データと共に所定のメモリ媒体に記録する段階と、
前記車両状態センサと直接又は間接に非接触通信が可能な装置が、前記車両の運転者に知られることなく前記車両状態センサを通じて前記メモリ媒体に記録されている計測結果データ、時刻データおよび車両の識別データを取得し、取得した計測結果データおよび時刻データと所定の基準データとを比較することにより前記車両部品の状態を分析し、これにより前記識別データにより特定される車両用の分析結果データを生成する段階と、を有することを特徴とする、
非接触通信による車両状態の監視方法。
【請求項２】
１台の車両に搭載される複数の車両部品の各々に、センシング部品とＲＦＩＤタグとの組を装着するとともに、前記車両の所定部位にプロセッサユニットを装着することにより前記車両状態センサを構成し、センシング部品で計測した前記物理的変位量を当該センシング部品と組になるＲＦＩＤタグにより前記プロセッサユニットに集約させることを特徴とする、
請求項１記載の監視方法。
【請求項３】
車両の走行路に突起物を設け、この突起物を踏んだ車両に生じた振動を前記車両状態センサで計測し、これにより得られた振動の計測結果データを、前記走行路から所定離れた部位の路面に埋設された路面アンテナで受信して前記装置に導くことを特徴とする、
請求項１記載の監視方法。
【請求項４】
路面センサで前記路面の表面状態を計測し、この計測結果により前記計測結果データを補正することを特徴とする、
請求項３記載の監視方法。
【請求項５】
前記振動の計測結果データを振動解析することにより得られたデータと所定の基準データとを比較することにより当該車両部品の異常の有無を判定することを特徴とする、
請求項３記載の監視方法。
【請求項６】
前記振動解析することにより得られたデータがＦＦＴ解析により得られた振動数データであり、前記基準データが当該車両部品の固有振動数データであることを特徴とする、
請求項５記載の監視方法。
【請求項７】
前記振動解析することにより得られたデータが、振動発生後収束するまでの減衰時間であり、前記基準データが当該車両部品において許容された減衰許容時間であることを特徴とする、
請求項５記載の監視方法。
【請求項８】
前記装置が電子カメラを備えており、この電子カメラで撮影することにより得られた車両の画像に対して、前記分析結果データ又は分析結果データに基づいて得られたデータを電子すかしにより混入させることを特徴とする、
請求項１記載の監視方法。
【請求項９】
外部装置との間で非接触通信を行うためのアンテナと、
それぞれ車両に搭載されている車両部品毎に装着され、当該車両部品の基準値に対する物理的変位量を計測する複数のセンシング部品と、
各センシング部品による計測結果を集約した車両状態データを時刻データと共に所定のメモリ媒体に記録するとともに、前記アンテナを通じて受信した外部装置からのデータ転送コマンドに呼応して前記メモリ媒体に記録されている車両状態データおよび時刻データを読み出し、読み出したデータを当該車両の識別情報と共に前記アンテナを通じて前記外部装置へ転送する制御手段とを備えたことを特徴とする、
非接触通信が可能な車両状態センサ。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記メモリ媒体に記録されている車両状態データのうち、物理的変位量が変化した車両部品についての車両状態データを、当該変化時点の時刻データと共に更新することを特徴とする、
請求項９記載の車両状態センサ。
【請求項１１】
前記複数のセンシング部品は、それぞれ自己が装着される車両部品の識別情報を、前記物理的変位量の計測結果と共に、周期的に前記制御手段へ送信するＲＦＩＤタグを有することを特徴とする、
請求項９記載の車両状態センサ。
【請求項１２】
前記制御手段は、複数周期にわたって連続して受信した前記車両部品の識別情報についての前記計測結果を前記車両状態データの一部として前記メモリ媒体に記録することを特徴とする、
請求項１１記載の車両状態センサ。
【請求項１３】
車両に搭載されている車両部品の基準値に対する物理的変位量の計測結果データおよび計測時の時刻データを当該車両の識別データと共に保持する車両状態センサとの間で非接触通信を行うためのアンテナと、
注目車両を撮影するための電子カメラと、
この電子カメラのシャッタ押下を契機に、前記アンテナを通じて前記車両状態センサから前記計測結果データ、時刻データおよび車両の識別データを取得し、取得したこれらのデータを、前記電子カメラで撮影した画像データと共にデータ蓄積メディアに記録するとともに、記録した計測結果データおよび時刻データと所定の基準データとを比較することにより、前記識別データにより識別される注目車両が駐車状態にあるかどうかを判定し、駐車状態にあると判定したときは、前記データ蓄積メディアに記録されている画像データに、駐車状態にあることの根拠データを電子すかしにより混入させる制御手段とを有することを特徴とする、
データキャプチャ装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記データ蓄積メディアに記録されてる計測結果データ、時刻データおよび車両の識別データを広域ネットワークを通じて所定のアナライズシステムに転送するとともに、該アナライズシステムによる詳細な計測結果データの分析結果を受領することを特徴とする、
請求項１３記載のデータキャプチャ装置。
【請求項１５】
車両に備えられる車両状態センサが検出した、その車両に搭載されている車両部品の基準値に対する物理的変位量の計測結果データ、計測時の時刻データおよび当該車両の識別データを、広域ネットワークに接続されているデータキャプチャ装置を通じて収集する収集手段と、
前記物理的変位量に基づく車両部品の正常動作範囲を定めた基準データを保持する基準データ保持手段と、
前記収集手段で収集した計測結果データおよび時刻データと前記基準データ保持手段に保持されている基準データとを比較することにより車両部品の状態を分析し、これにより前記識別データにより特定される車両用の分析結果データを生成する判定手段と、を有することを特徴とする、アナライズシステム。
【請求項１６】
前記判定手段は、前記車両が駐車状態にあるか、又は、当該車両の車両部品に異常があるかどうかを判定し、この判定結果に基づいて前記分析結果データを生成することを特徴とする、
請求項１５記載のアナライズシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のタイヤ、エンジン、サスペンション等の車両部品の異常判定、駐車状態等の判断を車両外で行うためのセンシング技術に関する。より詳しくは、非接触通信による車両状態の監視方法、および、この方法の実施に適した車両状態センサ、データキャプチャ装置、アナライズシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両本体、タイヤ、エンジン、サスペンション等の状態は、静止中は、運転前の目視点検ないし法定による車検の定期検査時において、外観を含めた動作確認により検知される。走行中は、運転者が、異常振動その他の違和感を体感するかどうかにより検知される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
静止状態では、例えばタイヤに釘が刺さっていたり、一部のサスペンションが弱っていたりする状態を迅速に検知することができない。また、走行中の車両の状態検知では、異常状態かどうかを体感する際の運転者による個人差がある。
本発明は、車両の状態検知を迅速かつ適切に行うことができる手法を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、非接触通信による車両状態の監視方法、車両状態センサ、データキャプチャ装置およびアナライズシステムにより、上記の課題の解決を図る。
本発明の監視方法は、車両に備えられ、外部装置との非接触通信が可能な車両状態センサが、当該車両に搭載されている車両部品の基準値に対する物理的変位量を計測し、計測結果データおよび計測時の時刻データを当該車両の識別データと共に所定のメモリ媒体に記録する段階と、前記車両状態センサと直接又は間接に非接触通信が可能な装置が、前記車両の運転者に知られることなく前記車両状態センサを通じて前記メモリ媒体に記録されている計測結果データ、時刻データおよび車両の識別データを取得し、取得した計測結果データおよび時刻データと所定の基準データとを比較することにより前記車両部品の状態を分析し、これにより前記識別データにより特定される車両用の分析結果データを生成する段階と、を有することを特徴とする方法である。
【０００５】
本発明のある実施の態様では、１台の車両に搭載される複数の車両部品の各々に、センシング部品とＲＦＩＤタグとの組を装着するとともに、前記車両の所定部位にプロセッサユニットを装着することにより前記車両状態センサを構成し、センシング部品で計測した前記物理的変位量を当該センシング部品と組になるＲＦＩＤタグにより前記プロセッサユニットに集約させる。
【０００６】
振動解析を容易にする観点からは、車両の走行路に突起物を設け、この突起物を踏んだ車両に生じた振動を前記車両状態センサで計測し、これにより得られた振動の計測結果データを、前記走行路から所定離れた部位の路面に埋設された路面アンテナで受信して前記装置に導くようにする。
路面の状態も考慮する場合は、路面センサで前記路面の表面状態を計測し、この計測結果により前記計測結果データを補正するようにする。
【０００７】
車両部品の状態分析は、例えば振動の有無および時刻データに基づく駐車状態の有無と、前記振動の計測結果データを振動解析することにより得られたデータと所定の基準データとを比較することによる当該車両部品の異常の有無である。
前記振動解析することにより得られたデータは、例えば、ＦＦＴ解析により得られた振動数データ、あるいは、振動発生後収束するまでの減衰時間である。前記基準データは、前者の場合は当該車両部品の固有振動数データであり、後者の場合は当該車両部品において許容された減衰許容時間である。
【０００８】
本発明の監視方法における好ましい実施の態様では、前記装置が電子カメラを備えており、この電子カメラで撮影することにより得られた車両の画像に対して、前記分析結果データ又は分析結果データに基づいて得られたデータを電子すかしにより混入させるようにする。
【０００９】
本発明の車両状態センサは、外部装置との間で非接触通信を行うためのアンテナと、それぞれ車両に搭載されている車両部品毎に装着され、当該車両部品の基準値に対する物理的変位量を計測する複数のセンシング部品と、各センシング部品による計測結果を集約した車両状態データを時刻データと共に所定のメモリ媒体に記録するとともに、前記アンテナを通じて受信した外部装置からのデータ転送コマンドに呼応して前記メモリ媒体に記録されている車両状態データおよび時刻データを読み出し、読み出したデータを当該車両の識別情報と共に前記アンテナを通じて前記外部装置へ転送する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
車両状態センサが備える前記制御手段は、例えば、前記メモリ媒体に記録されている車両状態データのうち、物理的変位量が変化した車両部品についての車両状態データを、当該変化時点の時刻データと共に更新する。
ある実施の態様では、前記複数のセンシング部品は、それぞれ自己が装着される車両部品の識別情報を、前記物理的変位量の計測結果と共に、周期的に前記制御手段へ送信するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを有する。この場合、前記制御手段は、複数周期にわたって連続して受信した前記車両部品の識別情報についての前記計測結果を前記車両状態データの一部として前記メモリ媒体に記録する。
【００１１】
本発明のデータキャプチャ装置は、車両に搭載されている車両部品の基準値に対する物理的変位量の計測結果データおよび計測時の時刻データを当該車両の識別データと共に保持する車両状態センサとの間で非接触通信を行うためのアンテナと、注目車両を撮影するための電子カメラと、この電子カメラのシャッタ押下を契機に、前記アンテナを通じて前記車両状態センサから前記計測結果データ、時刻データおよび車両の識別データを取得し、取得したこれらのデータを、前記電子カメラで撮影した画像データと共にデータ蓄積メディアに記録するとともに、記録した計測結果データおよび時刻データと所定の基準データとを比較することにより、前記識別データにより識別される注目車両が駐車状態にあるかどうかを判定し、駐車状態にあると判定したときは、前記データ蓄積メディアに記録されている画像データに、駐車状態にあることの根拠データを電子すかしにより混入させる制御手段とを有するものである。前記制御手段は、前記データ蓄積メディアに記録されてる計測結果データ、時刻データおよび車両の識別データを広域ネットワークを通じて所定のアナライズシステムに転送するとともに、該アナライズシステムによる詳細な計測結果データの分析結果を受領する構成にすることもできる。
【００１２】
本発明のアナライズシステムは、車両に備えられる車両状態センサが検出した、その車両に搭載されている車両部品の基準値に対する物理的変位量の計測結果データ、計測時の時刻データおよび当該車両の識別データを、広域ネットワークに接続されているデータキャプチャ装置を通じて収集する収集手段と、前記物理的変位量に基づく車両部品の正常動作範囲を定めた基準データを保持する基準データ保持手段と、前記収集手段で収集した計測結果データおよび時刻データと前記基準データ保持手段に保持されている基準データとを比較することにより車両部品の状態を分析し、これにより前記識別データにより特定される車両用の分析結果データを生成する判定手段と、を有するものである。
前記判定手段は、具体的には、前記車両が駐車状態にあるか、又は、当該車両の車両部品に異常があるかどうかを判定し、この判定結果に基づいて前記分析結果データを生成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車両が停止中か走行中かを問わず、車両部品の状態を表す情報を車両外の装置で取得し、車両部品の状態が正常稼働とされる範囲内に収まっているか否か、あるいは、稼働が一定時間を超えて停止しているか否かを容易に確認できるので、車両部品の稼働状態および車両の使用形態（違反の有無）が正常かどうかの基準が客観化されるという効果がある。これにより、車両部品の異常時の検出が迅速かつ容易になり、従来の問題点が解消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の非接触通信による車両状態の監視方法の実施形態例を説明する。ここでは、非接触通信を行う手段として、公知のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ、およびＲＦＩＤアンテナを使用する場合の例を示す。
【００１５】
図１は、この監視方法を実現するための広域型車両状態管理システムの全体構成図である。広域型車両状態管理システム１は、それぞれ、個々の車両の車両部品の状態または車両が走行する路面の状態をセンシングし、その結果をサンプリングすることにより、サンプリングデータをストックするセンシング部１０と、ストックされているサンプリングデータおよび車両ないし路面センサを識別するための各種ＩＤ等を含むデータを固定的に設置されている場所で取り出す固定式データキャプチャ装置２０Ａと、上記データを任意の場所から取り出す移動式データキャプチャ装置２０Ｂと、これらのデータキャプチャ装置２０Ａ，２０Ｂで取り出したデータを収集して分析するアナライズシステム３０とから構成される。
【００１６】
固定式データキャプチャ装置２０Ａは、公知のＥＴＣ、Ｎシステム、高速道路の料金所等との併設が可能なものである。以後の説明では、固定式のデータキャプチャ装置２０Ａと移動式のデータキャプチャ装置２０Ｂとを特に区別する必要がある場合を除き、データキャプチャ装置２０と総称する。
【００１７】
アナライズシステム３０は、インターネット等の広域ネットワークＮに設けられ、各データキャプチャ装置２０から送信された各種データを広域ネットワークＮを介して収集する。広域ネットワークＮには、それぞれ、データの中継を行うための複数のアクセスポイント（ＡＰ）４０が設けられており、データキャプチャ装置２０は、通常、直近のＡＰ４０を通じてアナライズシステム３０にアクセスすることになる。
【００１８】
［センシング部］
センシング部１０は、個々の車両に取り付けられる車両状態センサ１００と、それぞれ車両が必ず徐行ないし一時停止する場所に設けられる路面センサ１１０とを含む。路面センサ１１０は、通常は、固定式データキャプチャ装置２０Ａに有線通信路または無線通信路により接続される。
【００１９】
路面センサ１１０は、所定の周波数の電磁波を路面に向けて送信する送信機と、路面からの反射波を受信する受信機と、送信波と受信波に含まれる信号成分を比較することにより、路面の状態を表すデータを作成し、このデータをアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して路面状態データとし、これを所定のメモリにストックする信号処理装置とを有する。路面状態データをメモリにストックせずに、ダイレクトに固定式データキャプチャ装置２０Ａに転送するようにしてもよい。移動式データキャプチャ装置２０Ｂとの間で通信を行う場合は、データキャプチャ装置２０Ｂからのデータ転送コマンドに呼応して、メモリから読み出した路面状態データをそのデータキャプチャ装置２０に送信するためのＲＦＩＤアンテナとを設けておく。
【００２０】
路面センサ１１０は、送信波を路面に照射したときの反射波の信号成分が、路面の状態、すなわち、ウエット状態、ドライ状態、アイス状態、スノー状態により異なる点に着目して、これらの状態を検知するものである。この路面センサ１１０で生成された路面状態データは、車両状態センサ１００でセンシングされた部品の状態データ（サンプリングデータ）の補間要素、つまり、路面状況によって変化するセンシングの誤差等を補正するために利用される。
【００２１】
路面には、固定式データキャプチャ装置２０ＡのＲＦＩＤアンテナ（路面アンテナ）２１が埋め込まれている。通常、車両がＲＦＩＤアンテナ２１の覆域に到達する少し前の部位に突起物２０１が設けられており、車両がこの突起物２０１を踏んだ際に生じる振動を表すデータを、その車両に搭載される車両挙動センサ１００で一定時間分ストックした後、このデータを、ＲＦＩＤアンテナ２１で取り出す。
【００２２】
車両状態センサ１００は、例えば図２に示されるように、車両の駆動機構に取り付けられる複数のセンシング部品を含む。すなわち、車両のエンジンのクランク部付近に取り付けられるエンジンセンサ１０１、サスペンションの変位部付近に取り付けられるサスペンションセンサ１０２、タイヤに埋め込まれるタイヤセンサ１０３、車体中央部に取り付けられる重心部センサ１０４、マフラーに取り付けられるマフラーセンサ１０５をセンシング部品として含み、さらに、ＭＰＵ１０６およびナンバープレート等に取り付けられるＲＦＩＤアンテナ１０７を有している。
【００２３】
エンジンセンサ１０１は、振動センサ、車軸光学センサ、温度センサおよびＲＦＩＤタグを含み、エンジンの稼働状況を計測する。振動センサは、エンジンの振動をサンプリングすることによりエンジンがアイドリング状態か走行状態か駐車状態かを検知する。車軸光学センサは、車軸にマーキングし、光をあて、その反射光を光学センサで検出することにより車軸の回転数を計測する。温度センサは、熱を電力値に変換するセンサであり、エンジン周りの発熱量を計測する。
【００２４】
サスペンションセンサ１０２は、振動センサおよびＲＦＩＤタグを含み、振動センサによってサスペンションの劣化および異物混入等を検知する。
タイヤセンサ１０３は、埋め込み型の振動センサ、温度センサ、圧力センサ、歪みセンサおよびＲＦＩＤタグを含む。振動センサ等については、上述したとおである。圧力センサは圧力を電力値に変換するセンサであり、タイヤの空気圧等を検知する。歪みセンサは基本姿態に対する変位量を電力値に変換するセンサであり、タイヤの回転による歪みの変化を計測する。
【００２５】
重心部センサ１０４は振動センサおよびＲＦＩＤタグを含み、振動センサにより、車両本体における重心のずれ量を検知する。マフラーセンサ１０５は圧力センサおよびＲＦＩＤタグを含み、マフラー内の圧力を計測する。振動センサ、車軸光学センサ、温度センサ、圧力センサ、歪みセンサ、ＲＦＩＤタグ自体は、公知のものである。
【００２６】
ＭＰＵ１０６は、各種センサ１０１〜１０５により得られたデータを所定の間隔で収集し、収集したデータのうち、アナログのデータについては、これをアナログ／デジタル変換し（サンプリングし）、これにより得られた各サンプリングデータと各種センサ１０１〜１０５を識別するためのセンサＩＤおよび車両を識別するための車両ＩＤとの紐付けを行った車両状態データを内部メモリにストックする。
車両ＩＤは、その車両が後述する手配車両かどうかの照会等に用いられる情報であり、当該車両の製造時にＭＰＵ１０６に記録される。各種センサ１０１〜１０５は、自動車部品が、事後的に交換されるが通常なので、サンプリング時にそのＩＤを入手し、これを記録する。
なお、周囲の車両に搭載される車両状態センサ１００の影響を回避するため、連続して所定周期分同じセンサＩＤが検出されたときのみ、自己が管理するセンサＩＤであると認識して記録するようにし、一致性がとれないセンサＩＤに関するデータについては、随時削除していくようにすれば、簡易に混信等による影響を排除することができる。
【００２７】
ＭＰＵ１０６は、内部メモリにストックした車両状態データのうち、サンプリングデータについては、新たな変化分を収集するたびに、逐次、更新する。これについては、後述する。ＭＰＵ１０６は、また、内部メモリにストックされている車両状態データを、外部からのデータ転送コマンドに呼応して読み出し、ＲＦＩＤアンテナ１０７を介して無線（ＲＦＩＤ通信）により外部出力する機能を持つ。
【００２８】
［固定式データキャプチャ装置］
固定式データキャプチャ装置２０Ａの構成例を図３に示す。図３に例示される固定式データキャプチャ装置２０Ａは、路面アンテナに埋め込まれる上述のＲＦＩＤアンテナ２１、ＲＦＩＤタグ・コントローラ２２、マイクロ・プロセッサ・ユニット（ＭＰＵ）２３、ローカルストレージ２４、Ｉ／Ｏ制御部２５、ネットワークインタフェース２６およびデータ入力装置２７を含んで構成される。
Ｉ／Ｏ制御部２５は、ＭＰＵ２３とネットワークインタフェース２６、データ入力装置２７および電子カメラ２８との間のデータの入出力制御を行うものである。ネットワークインタフェース２６は広域ネットワークＮが接続される。データ入力装置２７は、例えばキーボードあるいはディスクドライブ装置等である。
【００２９】
ローカルストレージ２４としては、アプリケーションプログラム用メモリ（ＲＯＭ）およびワーク用メモリ（ＲＡＭ）が用いられる。ＲＯＭに記録されているアプリケーションプログラムは、ＭＰＵ２３に、所要の機能を形成させるためのものであり、ＲＡＭは、ＭＰＵ２３が実行するプログラムおよびデータを展開する際に使用される。
【００３０】
ＲＦＩＤアンテナ２１は、車両状態センサ１００から送信されたデータの受信とを行う。ＲＦＩＤタグ・コントローラ２２は、ＲＦＩＤアンテナ２１の送受信切換等の制御を行う。
【００３１】
アプリケーションプログラムによりＭＰＵ２３に形成される機能の一例としては、以下のようなものがある。
・ＲＦＩＤタグ・コントローラ２２を制御して、ＲＦＩＤアンテナ２１から車両状態センサ１００からのデータ（車両状態データおよび車両ＩＤ）を受信させる。また、受信した車両状態データおよび車両ＩＤを、Ｉ／Ｏ制御部２５およびネットワークインタフェース２６を通じてアナライズシステム３０に転送する。
・路面センサ１１０でセンシングしたデータを取得し、取得したデータに基づいて路面の状態を表す路面状態データを生成する。この路面状態データも、上記の車両状態データと同様、アナライズシステム３０に転送する。
・アナライズシステム３０にデータ転送する際に、当該固定式データキャプチャ装置２０Ａを識別するための装置ＩＤを作成し、これを転送データのヘッダ等に付加する。
【００３２】
なお、固定式データキャプチャ装置２０Ａは、センシング部１０からのデータを抽出してアナライズシステム３０に転送する点に主眼があるので、データ入力装置２７は、必ずしも必要ではない。
【００３３】
［移動式データキャプチャ装置］
移動式データキャプチャ装置２０Ｂの構成例を図４に示す。移動式データキャプチャ装置２０Ｂは、装置筐体に取り付けられるＲＦＩＤアンテナ２１０、ＲＦＩＤタグ・コントローラ２２０、ＭＰＵ２３０、ローカルストレージ２４０、Ｉ／Ｏ制御部２５０、ネットワークインタフェース２６０、データ入力装置２７０および電子カメラ２８０を含んで構成される。
【００３４】
固定式データキャプチャ装置２０Ａと異なるのは、上記の構成部品が、すべて可搬性の装置筐体に内蔵ないし外付けされている点、電子カメラ２８０を備えており、これにより、ＭＰＵ２３０およびＩ／Ｏ制御部２５０が、電子カメラ２８０の存在を前提とした制御を行うようになっている点、ローカルストレージ２４０に、ＲＯＭおよびＲＡＭのほか、データ蓄積メディアが設けられている点である。
データ蓄積メディアは、例えばハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）あるいはフラッシュメモリ等の半導体メモリで構成されるもので、車両状態センサ１００より取得した車両状態データに含まれるサンプリングデータと比較して車両状態を判定するための基準データを記録した基準データテーブル、ネットワークインタフェース２６を通じて関係機関（関係所轄等）の端末ないしシステム、あるいは、アナライズシステム３０との間で通信を行うときのプロトコルを含む通信設定情報テーブル等が格納される。また、画像データ、車両状態データその他のデータを記録するためのデータ領域が形成されている。
【００３５】
ＲＯＭに記録されているアプリケーションプログラムは、ＭＰＵ２３０に、データキャプチャ処理、照会に関する処理およびデータ転送処理を行う上で必要な機能を形成させるためのものである。
【００３６】
ＲＦＩＤアンテナ２１０は、車両に搭載された車両状態センサ１００に向けたデータ転送コマンドの送信と、これにより車両状態センサ１００から送信されたデータの受信とを行う。ＲＦＩＤタグ・コントローラ２２０は、ＲＦＩＤタグ用のデータ転送コマンドの生成、そのデータ転送コマンドの通信手順の決定、ＲＦＩＤアンテナ２１０の送受信切換等の制御を行う。
【００３７】
アプリケーションプログラムによりＭＰＵ２３０に形成される機能の一例としては、以下のようなものがある。
・電子カメラ２８０で撮影することにより得た画像をローカルストレージ２４０のデータ蓄積メディアのデータ領域に一時保存する。
・すかし署名データを生成し、これを上記の画像に埋め込む。
・電子カメラ２８０のシャッタ押下に連動して、注目車両に送信するデータキャプチャコマンドを生成し、これをＲＦＩＤアンテナ２１０から送信させる。
・送信カウンタの機能を形成し、データキャプチャコマンドの送出回数を計測する。
・ＲＦＩＤタグ・コントローラ２２０に車両状態センサ１００のデータを受信させる。
・ローカルストレージ２４の各種基準テーブルに記録されている基準データとサンプリングデータとを比較して注目車両の状態を判定し、判定結果を表すデータを作成する。
・当該移動式データキャプチャ装置を識別するための装置ＩＤを作成し、この装置ＩＤを車両状態センサ１００から受けとったデータのヘッダ等に付加する。
・ネットワーク・インタフェース２６０を介してアナライズシステム３０との間の通信を可能にする。
・データ入力装置２７０より入力されたデータをローカルストレージ２４０に記録する。
【００３８】
なお、移動式データキャプチャ装置２０Ｂも、センシング部１０からのデータを抽出してアナライズシステム３０に転送する点に主眼があるので、データ入力装置２７０を省略することができる。また、画像を用いない簡易なデータキャプチャ装置２０とすることも可能であり、この場合には、電子カメラ２８０も省略することができる。
【００３９】
［アナライズシステム］
次に、図５を参照して、アナライズシステム３０について説明する。アナライズシステム３０は、広域ネットワークＮに接続されるジャッジサーバ３００、記録ＤＢサーバ３１０および基準ＤＢサーバ３２０を有する。ジャッジサーバ３００は、ＡＰ４０を介して複数のデータキャプチャ装置２０の各々から収集したデータの分析と、データキャプチャ装置２０からの照会に対する情報検索、データキャプチャ装置２０への返答等の処理を行う。データ分析に際しては、必要に応じて、現象毎に用意されている異常現象、その対応策等のメッセージデータを出力する。
【００４０】
データ分析のために他のサーバ、例えば記録ＤＢサーバ３１０、基準ＤＢサーバ３２０等から読み出した情報は、ジャッジサーバ内のストレージにテンポラリに保存してキャッシュとして使用できるようにする。さらに、読み込んだ情報に有効時間を設定し、有効期間内の再参照に関しては、有効期間の更新を行い、参照頻度の高いデータであるほど、そのデータを保有するサーバへの参照が少なくなるようにする。その他の処理の詳細については、後述する。
【００４１】
記録ＤＢサーバ３１０は、車両異常や、手配車両の情報と、データキャプチャ装置２０から送られる駐車違反車両のすかし写真画像を保存し、求めに応じて情報の提供を行う。
基準ＤＢサーバ３２０は、データキャプチャ装置２０から収集したデータが正常な状態であると判定するために参照される基準値とその許容範囲、駐車状態その他の状態判定用の条件データ、現象識別データにより特定可能な上記のメッセージデータ等を保存し、ジャッジサーバ３００からの照会に対して、これらのデータ等の提供を行う。また、データキャプチャ装置２０からの求めに応じて、基準値とその許容範囲、条件データ等をそのデータキャプチャ装置２０に送信する。
【００４２】
アナライズシステム３０は、また、ＤＢネットワークＬ１１とマスタＤＢネットワークＬ１２とを有する。ＤＢネットワークＬ１１は、例えば構内ＬＡＮであり、マスタＤＢネットワークＬ１２は、例えば専用線または仮想プライベートネットワークである。ネットワークをこのように複数の階層に分けているのは、セキュリティ面を考慮したためである。すなわち、悪意の者からの攻撃を受けやすいのは、広域ネットワークＮに接続されているジャッジサーバ３００等であるが、仮にこの段階でクラッキング等の被害を受けた場合に、その被害を最小限にして、拡大させないようにしたものである。
【００４３】
記録ＤＢサーバ３１０はセキュリティゲート３１１を介してのみ、また、基準ＤＢサーバ３２０はセキュリティゲート３２１を介してのみ、ＤＢネットワークＬ１１に接続される。このＤＢネットワークＬ１１には、ＤＢ参照サーバ３３０、記録監視端末３４０、およびＤＢ更新サーバ３５０が接続されている。
【００４４】
ＤＢ参照サーバ３３０は、既に存在するＤＢ内のデータ（画像等）を参照するためのサーバであり、どの分野ないし種類のどのようなデータがどの情報サイトに存在するかをその情報サイトのＵＲＬ等をテーブル化して保存している。
【００４５】
記録監視端末３４０は、後述する手配車両等のアラームを受信したときに、関係機関等への対応指示等を生成するための端末であり、比較的多くの数が存在する。
【００４６】
ＤＢ更新サーバ３５０は、記録ＤＢサーバ３１０に記録されている情報を反映した、基準ＤＢサーバ３２０の更新を行うためのサーバである。
【００４７】
マスタＤＢネットワークＬ１２には、タイヤ、エンジン等の車両部品の基本情報が蓄積されている部品情報サーバ３６０と、車両登録情報等が蓄積されている車両情報サーバ３７０と、車両手配情報が蓄積されている手配車両サーバ３８０が接続される。
これらのサーバ３６０、３７０は一種のＤＢシステムであり、アナライズシステム３０外に存在する情報サイトとの連携によって、その情報サイトと同一内容のＤＢが構築され、当該情報サイトからの情報のみに基づいて更新されるようになっている。このマスタＤＢネットワークＬ１２には、ＤＢ更新サーバ３５０のみが接続できるようになっている。
このように、他の情報サイトと連携して情報更新するようにしたのは、悪意の者からの攻撃があったときに、当該情報サイトに影響を与えないようにしたためである。
【００４８】
＜広域型車両状態管理システムの動作＞
次に、上記のように構成される広域型車両状態管理システム１の動作を説明する。
＜データ・センシング＞
一例として、車両状態センサ１００に含まれるＭＰＵ１０６によるデータ・センシングについて説明する。図６は、この場合のデータ・センシングの手順説明図である。
ＭＰＵ１０６は、サンプリング時期、例えば前回行ったサンプリングから１分が経過すると（Ｓ１０１：Yes）、車載されている各センシング部品（タイヤセンサ等）のＲＦＩＤタグに対してサンプリングコマンドを送出する（Ｓ１０２）。ＲＦＩＤ通信により、センシング部品からサンプリングデータを取得し（Ｓ１０３）、取得したデータをメモリに一時的にストックする。ストックしたデータについては、それぞれタイムスタンプと個々のセンシング部品を識別するためのセンサＩＤならびに当該車両を識別するための車両ＩＤを付して紐付けを行う。そして、センサＩＤの数に対応するデータの個数（種類数）を確認する。このようにしてすべてのセンシング部品からのデータを取得したことが確認されるまで、ループ処理を行う（Ｓ１０４）。
【００４９】
ＭＰＵ１０６は、サンプリングの度に、その前にストックされているデータを履歴データとしてメモリから取得する（Ｓ１０５）。そして、取得した履歴データとサンプリングデータとの比較を行い、履歴データを更新する必要があるかどうかを随時判定する（Ｓ１０６）。履歴データとサンプリングデータとが同一値を表すときは更新を要しないと判定する。このとき、タイムスタンプは、以前の時刻のままとなる。
更新が必要と判定したとき、すなわち、履歴データとサンプリングデータとが異なる値のときは（Ｓ１０７：Yes）、履歴データを更新する（Ｓ１０８）。つまり、サンプリングデータを新たな履歴データとする。他のセンシング部品からのデータがあるときはステップＳ１０４に戻る（Ｓ１０９：No）。全データについての処理が終了したときは（Ｓ１０９：Yes）、ステップＳ１０１に戻る。
このようにして、ＭＰＵ１０６のメモリには、その車両に搭載されたすべてのセンサのＩＤ、サンプリングデータ、ならびに当該車両のＩＤが紐付けられ、当該車両について一意となる車両状態データとしてストックされており、何時でも外部からのコマンドによって読み出し可能な状況になっている。
【００５０】
次に、車両のＭＰＵ１０６のメモリにストックされている車両状態データを抽出するときの処理について説明する。この処理をキャプチャ処理と呼ぶ。キャプチャ処理は、それを固定式データキャプチャ装置２０Ａで行うか、移動式データキャプチャ装置２０Ｂで行うかにより、内容が異なる。
【００５１】
＜キャプチャ処理（固定式）＞
図７は、固定式データキャプチャ装置２０Ａが行うキャプチャ処理の手順説明図である。データキャプチャ装置２０Ａは、車両状態センサ１００に対しては、能動的にキャプチャコマンドを送出する（Ｓ２０１）。このキャプチャコマンドは、一定周期で常時送出する。このキャプチャコマンドを受信した車両状態センサ１００は、ＭＰＵ１０６が、メモリにストックされている最新の車両状態データを読み出し、これをデータキャプチャ装置２０Ａに返信する。データキャプチャ装置２０Ａは、車両状態データを受信すると（Ｓ２０２：Yes）、受信した車両状態データを一時保存する（Ｓ２０３）。
【００５２】
データキャプチャ装置２０Ａは、路面センサ１１０で計測したデータも取得しており、このデータと車両状態センサ１００から取得した車両状態データとをまとめ、このデータセットをアナライズシステム３０に転送する（Ｓ２０４）。
【００５３】
＜キャプチャ処理（移動式）＞
移動式データキャプチャ装置２０Ｂは、固定式データキャプチャ装置２０Ａと異なり、任意の場所で、車両状態センサ１００にストックされているデータをキャプチャすることができる。また、キャプチャしたデータに対して電子すかし等の画像処理を施す画像処理手段を有する点にも特徴がある。図８は、このような、移動式データキャプチャ装置２０Ｂが行うキャプチャ処理の手順説明図である。
【００５４】
図８において、移動式データキャプチャ装置２０Ｂは、注目している特定の車両（注目車両）を撮影するためにカメラシャッタが押下されたことを検知すると（Ｓ３０１：Yes）、その画像をローカルストレージ２４のデータ蓄積メディアに一時保存する（Ｓ３０２）。そして、注目車両にキャプチャコマンドを送出し（Ｓ３０３）、データの受信を待つ。
データを受信できないときは、送信カウンタを＋１だけインクリメントし（Ｓ３０５）、カウント値が５未満かどうかを判定する（Ｓ３０６）。カウント値が５未満のときはステップＳ３０２に戻る（Ｓ３０６：No）。カウント値が５以上になったときは、データ送信ができない車両、すなわち故障、整備不良または違法改造車両と認定する（Ｓ３０６：Yes、Ｓ３０７）。
【００５５】
他方、キャプチャコマンドに対応したデータを受信したときは、受信したデータを一時保存する（Ｓ３０８）。そして、予め保存している装置内基準データをもとにデータ内容をチェックする（Ｓ３０９）。装置内基準データは、上述した基準ＤＢサーバ３２０に記録されている基準値、状態判定のための条件データ等である。チェックされるデータは、主として車両状態データである。データ内容のチェックの結果、駐車状態の継続が一定時間未満である、つまり駐車違反車両でないと判定した場合は、電子カメラ２８のシャッタが押される前の状態に戻る（Ｓ３１０：No）。
【００５６】
車両状態データのチェックの結果、駐車状態が一定時間以上継続している、つまり駐車違反車両であると認定した場合（Ｓ３１０：Yes）、および故障、整備不良等と認定した場合（Ｓ３０７）、データキャプチャ装置２０Ｂは、受信したデータを添付して注目車両についての照会をアナライズシステム３０に対して行い（Ｓ３１１）、車台番号、所有者、ナンバー等を受信する（Ｓ３１２）。照会の際に、データ入力装置２７でナンバー等を入力し、これを添付するようにしてもよい。その後、受信したデータに基づいてデジタル署名を作成し、一時的に保存している画像に、電子すかし、すなわちすかし署名を行う（Ｓ３１３）。これにより、駐車状態にあることの根拠データが混入した駐車車両の停車時間のすり込み写真画像を得ることができる。この写真画像をローカルストレージ２４のデータ蓄積メディアあるいは別途設けたメディアに保存する（Ｓ３１４）。この写真画像は、ネットワークインタフェース２６を通じてアナライズシステム３０に転送される。
【００５７】
＜アナライズ処理＞
次に、アナライズシステム３０の動作を説明する。アナライズシステム３０には、多くのデータキャプチャ装置２０から、ＡＰ４０を通じて、車両状態データ、路面状態データ、路面アンテナ出力データ、すかし署名データが混入した写真画像、照会用のデータ等が収集される。また、関係機関の端末ないしシステムからの各種データも収集される。
【００５８】
アナライズシステム３０では、ジャッジサーバ３００が、データキャプチャ装置２０、関係機関が備える端末ないしシステムおよび各種情報サイトとの間のポータルシステム（ポータルサイト）として動作する。そして、照会元からの照会に対しては返答のための処理を行い、画像データについては所定のＤＢに蓄積する処理を行い、車両状態データ、特にサンプリングデータに対しては、各種解析およびその結果による判定の処理を行う。これらの処理を総称して、「アナライズ処理」と呼ぶ。
【００５９】
図９は、このアナライズ処理の全体的な手順説明図である。この実施形態では、ジャッジサーバ３００が、各種データを受信すると（Ｓ４０１：Yes）、受信したデータが、移動式データキャプチャ装置２０Ｂからのデータか、固定式データキャプチャ装置２０Ａからのデータかを、各々のデータのヘッダ等に付された装置ＩＤをもとに判別する（Ｓ４０２）。固定式データキャプチャ装置２０Ａからのデータであった場合は、後述する固定型アナライズ処理を行う（Ｓ５００）。
【００６０】
移動式データキャプチャ装置２０Ｂからのデータであった場合は、車両状態データに含まれる車両ＩＤをもとに、記録ＤＢサーバ３１０に対して車両照会を行う（Ｓ４０２：Yes、Ｓ４０３）。記録ＤＢサーバ３１０は、ＤＢ更新サーバ３５０を介して車両情報サーバ３７０および手配車両サーバ３８０にアクセスして情報検索を行い、車台番号、所有者、ナンバー等、その車両に関する情報を取得する。そして、取得した情報をジャッジサーバ３００に返信する。手配車両として登録されていた場合は、その旨も返信する。
【００６１】
ジャッジサーバ３００は、照会結果を受信し（Ｓ４０４）、手配車両でない場合は、通常のデータ返信、すなわち、車台番号、所有者、ナンバーを返信する（Ｓ４０６）。これにより、移動式データキャプチャ装置２０を操作する者が、自己が視認したナンバーと照会により得られたナンバーとの照合を図ることができる。
他方、照会によって手配車両であることが判明した場合は、関係所轄の端末等にアラームを通知し（Ｓ４０７）、上記の車台番号等のほかに、手配車両であることを表すデータを返信する（Ｓ４０８）。これにより、移動式データキャプチャ装置２０Ｂを操作する者が、当該時点において適切な処置をとることができる。
【００６２】
＜固定型アナライズ処理＞
ステップＳ４０２における固定型アナライズ処理は、図１０のようにして行われる。
すなわち、固定式データキャプチャ装置２０Ａから車両状態データ、路面状態データおよび路面アンテナ出力データを取得し（Ｓ５０１）、データ分析、すなわち振動解析（減衰時間解析、ＦＦＴ解析（高速フーリエ解析））、圧力分析、駐車条件解析等を行い、分析結果データを生成する（Ｓ５０２）。これらの解析処理の詳細については、後述する。基準ＤＢサーバ３２０に記録されている基準データを参照し（Ｓ５０３）、基準データと分析結果データとを比較する（Ｓ５０４）。比較の結果、異常がない場合は、固定式データキャプチャ装置２０Ａに「異常なし」を通知して、処理を終える（Ｓ５０５：No、Ｓ５０６）。異常があった場合は、異常のランク分け（強制停止命令、緊急、警告、告知、通知等）を行い（Ｓ５０７）、ランク分けの結果に応じた手配処理を行う（Ｓ５０８）。手配処理は、例えば連絡の自動設定および必要な情報の配信の処理である。強制停止命令の場合は、この時点で、車両を停止させるための指示を固定式データキャプチャ装置２０Ａに伝達する。緊急の場合は、この時点で、関係所轄の端末あるいは運転者の所属先等への連絡処理を行うとともに、手配車両としての登録を行う。その他の場合は、対処処理のために制御を行う（Ｓ５０９）。
【００６３】
［データ分析処理］
次に、上記のステップＳ５０２において行われるデータ分析の内容を詳しく説明する。データ分析には、例えば、振動解析、駐車条件解析、パンク・空気抜け・空気の入れすぎ・過積載等解析などがある。以下、これらについて説明する。
【００６４】
＜振動解析＞
振動解析は、主として、固定式データキャプチャ装置２０Ａで計測した路面アンテナ出力データに基づいて行う。すなわち、車両が突起物２０１（図１）を踏むことによりその車両のタイヤ等に生じた振動が収束するまで時間（減衰時間）の計測、あるいは、タイヤセンサ等から収集したサンプリングデータのＦＦＴ解析を行う。
【００６５】
図１１は、振動解析の概要を示している。図１１には、車両部品にもよるが、その殆どに対して、１つのサンプリングデータから減衰時間の計測と、ＦＦＴ解析とを平行して行えることが示されている。
減衰時間の計測は、振動により得られたサンプリングデータから帯域通過フィルタで解析対象の周波数帯に無関係な周波数成分を除去し、該当周波数帯の振動が、ピーク時の振幅の約１／１０に収束するまでの時間を計測する。これにより、各センサが設けられた部位の減衰系の運動の解析が可能になる。例えば、振動が減衰許容範囲ＡＴよりも早く収束する場合は減衰系が効き過ぎている状態、減衰許容範囲ＡＴを超えても減衰をしない場合は減衰系の効果が不足している状態であり、対象の部位に異常があることを確認することができる。
【００６６】
ＦＦＴ解析は、時系列に取得されるサンプリングデータの時間軸を周波数軸に変換し、各周波数における振幅の絶対値を導出するものであり、これにより、各センサが設けられた部位のばね−質量系の固有振動数の変化を検出することができる。
物体には、それぞれ固有振動数が存在する。例えば、タイヤに発生した振動成分をＦＦＴ解析すると、図１１右側に示されるように、ある周期でスパイク（突起）ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３が現れる。このスパイクの間隔は、そのタイヤの固有振動数に密接に関連したものとなる。つまり、スパイクの間隔は、状態が変わらない限り、不変かつその部品に固有のものとなる。これらの間隔が正常時の間隔よりも短くなる、長くなる、あるいは、今まで無かったところにスパイクが出現する、あるはずのスパイクが消失する等、の現象を捉えることにより、異常の有無、異常の原因を詳細に検知することができる。
【００６７】
＜駐車条件解析＞
例えば、タイヤセンサ１０３に含まれる歪みセンサ、圧力・振動・温度センサより得られたサンプリングデータを用いた場合の駐車条件解析例を示す。図１２（ａ）は、タイヤ４０に、圧力・振動・温度センサ１０３１と、３つの歪みセンサ１０３２、１０３３，１０３４を埋設した場合の例を示している。これらのセンサにＲＦＩＤタグが設けられているのは、上述したとおりである。通常、タイヤ４０の回転位置と歪みは、タイヤ４０の最上端にある場合に小さく、最下端にある場合に大きくなる。また、歪みの発生によりタイヤ内の空気圧も高くなる。
【００６８】
車両が走行状態にあるとき、タイヤ４０が回転するので、車両状態データに含まれるタイヤのサンプリングデータは、上述したサンプリング時期（図６のＳ１０１）になる度に更新される。すなわち、タイヤ４０に歪みが生じ、３つの歪みセンサ１０３２、１０３３，１０３４からのサンプリングデータＡ，Ｂ，Ｃは、図１２（ｂ）に示されるように、位相がずれた状態で、正弦波状に変化する。これに伴い、圧力・振動・温度センサ１０３１からのサンプリングデータも変化する。したがって、車両状態データに含まれるタイムスタンプも随時更新される。
【００６９】
これに対して、タイヤ４０が回転していない状態、例えば駐車状態では、サンプリングデータＡ，Ｂ，Ｃは、図１２（ｃ）に示されるように変化しない。圧力・振動・温度センサ１０３１からのサンプリングデータも同様である。この状態では、車両状態データは更新されないから、変化がなくなった時点のタイムスタンプがそのままストックされている。したがって、車両状態データの変化履歴あるいはタイムスタンプを解析することにより、駐車条件解析が可能になる。
【００７０】
なお、タイヤセンサ１０３からのサンプリングデータのみでも駐車条件解析は可能であるが、故障車両であることをも含めて、解析結果の正確性を高めるために、複数の条件をもって駐車条件解析を行うようにしてもよい。例えば、タイヤセンサ１０３のほか、エンジンセンサ１０１（車軸光学センサ、エンジン振動センサ）、マフラーセンサ１０５からのサンプリングデータをも併用し、図１２に示すように、エンジンがかかっている状態で車軸の回転が１０回転／分以下であること、マフラの圧力がアイドリング時以上であることが３０秒間以上継続していないこと、エンジンがかかっておらず、回転数が１５００ｒｐｍ以上が３０秒間継続していないことをも駐車条件解析の際の基準データとして用いるようにする。これらの基準データは、基準ＤＢサーバ３２０に記録されているものである。
【００７１】
＜パンク・空気抜け・空気の入れすぎ・過積載等解析＞
タイヤセンサ１０３に含まれる圧力・振動・温度センサ１０３１は、パンク、空気抜け、空気の入れすぎ、過積載等の解析にも利用することができる。すなわち、ある一つのタイヤにパンク等が発生すると、タイヤ内圧力の合計値が変化する。そこで、タイヤセンサ１０３からのこれらの状態をセンシングしたサンプリングデータを解析することにより、パンク等の発生の有無を検知することができる。
【００７２】
＜減衰時間計測の具体例＞
図１４を参照して、減衰時間計測の具体例を説明する。ここでは、ある車両についての路面アンテナ出力データとして、図１４（ａ）のように時間（ｔ）と共に振幅が変化するサンプリングデータが、センシング部品（センサ）毎にジャッジサーバ３００に時系列に入力されたものとする。ジャッジサーバ３００は、各サプリングデータを帯域通過フィルタでフィルタリングし、これにより得られた車両部品毎の振動の減衰時間と基準ＤＢサーバ３２０から読み出した減衰許容時間ＡＴとを比較する。これにより、以下のような分析結果データを得る。
【００７３】
図１４（ｂ）は、振動が減衰許容時間ＡＴの前に収束している。この現象は、タイヤであれば、タイヤの空気圧が低く、タイヤ自体のばね乗数が低くなっていることがその原因となる。そこで、この現象を識別するための現象識別データをもとに、タイヤのエア抜けあるいはパンクなどが生じている可能性があること、およびその対策を表すメッセージデータを基準ＤＢサーバ３２０より読み出し、これを分析結果データとする。サスペンションの場合は、ダンパ（コイルばね）の破断、亀裂、または、ショックアブソーバの異常（異物接触、軸曲がりなど）が、その原因となる。そこで、この現象を識別するための現象識別データをもとに、異常現象およびその対策を表すメッセージデータを基準ＤＢサーバ３２０より読み出し、これを分析結果データとする。
【００７４】
図１４（ｃ）は、振動がちょうど減衰許容時間ＡＴに収まっており、タイヤ、サスペンションが正常状態にある。多くの車両が、正常状態であることが推定されるので、この場合は、メッセージデータの読み出しを省略することが合理的であるが、省略しないようにする運用も可能である。
【００７５】
図１４（ｄ）は、振動が、減衰許容時間ＡＴが過ぎても収束しない状態である。この現象は、タイヤの場合は、タイヤの空気圧が高く、タイヤ自体の減衰比（振動を押さえる要素）に対して、タイヤ自体のばね乗数が高くなっていることが原因となる。エアの入れすぎ、過積載が生じている可能性がある。サスペンションの場合は、ダンパのばね係数が、ショックアブソーバの減衰比に対して大きいため、振動が収束されずに、継続している状態である。これはダンパへの異物接触（ばね乗数の上昇）や、ショックアブソーバの異常（内部オイルの漏れ等）が想定される。この場合は、上記の現象を識別するための現象識別データをもとに、異常現象およびその対策を表すメッセージデータを基準ＤＢサーバ３２０より読み出し、これを分析結果データとする。
なお、エンジン周りの部品、すなわち、バルブ、シリンダ、ピストン等の燃焼系、クランクシャフト、タイミングベルト、ギア、プロペラシャフト等の回転系については、エンジン自体が周期的に振動していることから、異常判定は、振動解析よりもＦＦＴ解析が適切である。
【００７６】
＜ＦＦＴ解析＞
図１５を参照してＦＦＴ解析の具体例を説明する。ＦＦＴ解析は、すべての車両部品の異常判定に適用できるが、特に、エンジン周りの部品、タイヤ、サスペンション等の異常判定には有益となる。ここでは、ある車両についての路面アンテナ出力データとして、図１５（ａ）のように時間（ｔ）と共に振幅が変化するサンプリングデータが、ジャッジサーバ３００に時系列に入力されたものとする。ジャッジサーバ３００は、各サプリングデータに対してＦＦＴを施して複数のスパイクを導出する。そして、各スパイクの間隔と、基準ＤＢサーバ３２０に記録されている基準値との比較を行う。物体の固有振動数は、その物体がおかれた環境、つまり、物体の質量・形状・支持条件などの変化がない限り、不変の定数なので、基準値に対する固有振動数の変化は、各部品の環境の変化として、明確化される。これによって、タイヤ、エンジンおよびその周辺の部品周りの条件の変化（異常）を識別するための現象識別データをもとに、異常現象およびその対策を表すメッセージデータを基準ＤＢサーバ３２０より読み出し、これを分析結果データとする。
【００７７】
図１５（ｂ）は、各部品が正常状態のときの波形説明図である。このときは、ＦＦＴにより、振幅が相対的に大きなスパイクＡ，Ｂ，Ｃが導出される。スパイクＡとスパイクＢとの間隔、スパイクＢとスパイクＣとの間隔から特定される振動数が上述した基準値となる。
【００７８】
図１５（ｃ）では、正常状態に比べて、スパイクＡ，Ｂの間隔が長くなっており、スパイクＡを発生させている部品の固有振動数が低下している。この部品がタイヤの場合は、支持条件の低下、例えばボルトの緩み、空気圧の低下、車軸の疲労による強度低下などが原因となる。この部品がサスペンションの場合は、サスペンション周りのボルトの緩み、ダンパの疲労、車軸の疲労による強度低下などが原因となる。この部品がエンジンの場合は、ボルトの緩みのほかに、燃焼系ではバルブの異常、ピストン異常（多気筒エンジンの場合、いくつかのシリンダの燃焼停止等）、回転系の場合はタイミングベルトの緩み、ギアの疲労が原因となる。
【００７９】
図１５（ｄ）では、正常状態に比べて、スパイクＡ，Ｂの間隔が短くなっており、スパイクＡを発生させている部品の固有振動数が上昇している。この部品がタイヤの場合は、支持条件の上昇、例えばタイヤの加圧、過積載などが原因となる。この部品がサスペンションの場合は、サスペンション周りへの異物接触によるダンパのばね乗数上昇が原因となる。この部品がエンジンの場合は、エンジン周りへの異物接触のほかに、燃焼系では、バルブの異常、回転系ではプロペラシャフトのバランスおもりの脱落が原因となる。
なお、図１５（ｃ）では、正常状態に比べて、スパイクＢ，Ｃの間隔が短くなっており（固有振動数の上昇）、図１５（ｄ）では、正常状態に比べて、スパイクＢ，Ｃの間隔が長くなっている（固有振動数の低下）。これらの原因は、上述したとおりである。
【００８０】
図１５（ｅ）では、スパイクＡ，Ｂ間に余分なスパイクＤが発生している。つまり、余分な周波数成分が発生している。これは、正常状態では存在しなかった余分な物体の固有振動が発生しているので、部品構成異常（異物付着、亀裂等による固有振動数発生）が原因となる。
【００８１】
図１５（ｆ）では、スパイクＡの周波数成分が消失している。これは、スパイクＡを発生させていた部品に問題が発生している、つまり部分脱落等が発生しているのが原因となる。
このように、ＦＦＴ解析により、タイヤ、サスペンション、エンジンの燃焼系部品、エンジンの回転系部品等の異常の有無を容易かつ正確に判別することができる。
【００８２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態の広域型車両状態管理システム１では、車両に車両状態センサ１００を設け、この車両状態センサ１００で、当該車両に搭載されている車両部品の基準値に対する物理的変位量、例えば振動、圧力、熱等を計測し、計測結果データおよび計測時の時刻データを車両ＩＤと共にメモリ媒体に記録しておき、データキャプチャ装置２０が、車両の運転者に知られることなく、車両状態センサ１００を通じてメモリ媒体に記録されている計測結果データ、時刻データおよび車両ＩＤを取得し、データキャプチャ装置２０だけでそれが可能な場合は、データキャプチャ装置２０自体で計測結果データおよび時刻データと所定の基準データとを比較することにより車両部品の状態を分析して分析結果データを生成し、データキャプチャ装置２０だけでは分析が困難な場合はアナライズシステム３０にそれらのデータを転送し、アナライズシステム３０において分析結果データを生成するようにしたので、車両部品の稼働状態および車両の使用形態（違反の有無）が正常かどうかを車両外部で判定できるようになる。つまり、運転者の主観によらず、外部において定めた客観的な基準データに基づいて車両部品の稼働状態等が正常かどうかを判定できるので、基準データとして例えば車検時に使用されるものを使用することにより、車両部品に異常があるときは法定定期点検等を待たずともそれを検出することができ、整備不良による事故の発生を未然に防止することができる。また、上記のことが運転者に浸透することにより、駐車違反等の抑制効果も期待できる。
【００８３】
また、１台の車両に搭載される複数の車両部品の各々に、タイヤセンサ１０３等のセンシング部品とＲＦＩＤタグとの組を装着するとともに、車両の所定部位にＭＰＵ１０６を装着することにより車両状態センサ１００を構成し、センシング部品で計測した物理的変位量を当該センシング部品と組になるＲＦＩＤタグによりＭＰＵ１０６に集約させるようにしたので、センシング部品の装着箇所にフレキシブル性を持たせることができる。これにより、車両および車両部品の状態を緻密に計測することができる。
【００８４】
振動解析に際しては、車両の走行路に突起物２０１（図１）を設け、この突起物２０１を踏んだ車両に生じた振動を車両状態センサ１００で計測し、これにより得られた振動の計測結果データを、走行路から所定離れた部位の路面に埋設されたＲＦＩＤアンテナ（路面アンテナ）２１で受信するようにしたので、車両において振動が発生したことを表すデータの取得が容易になる。
【００８５】
また、路面センサ１１０で路面の表面状態を計測し、この計測結果により計測結果データを補正するようにしたので、車両部品の稼働状態を正確に計測できるようになる。
【００８６】
また、振動の計測結果データを振動解析することにより得られたデータと所定の基準データとを比較することにより当該車両部品の異常の有無を定量的に判定することができるようになる。特に、ＦＦＴ解析により得られた振動数データと車両部品の固有振動数データ、あるいは、振動発生後収束するまでの減衰時間と、車両部品において許容された減衰許容時間とを比較することにより、目視では非常に困難な異常箇所を容易に検知できるようになる。
【００８７】
また、移動式データキャプチャ装置２０Ｂが電子カメラ２８０を備えるようにし、この電子カメラ２８０で撮影することにより得られた注目車両の画像に対して、分析結果データ又は分析結果データに基づいて得られたデータを電子すかしにより混入させるようにすることで、駐車違反等を行った者が納得できる情報を生成することができる。
【００８８】
なお、本発明の非接触通信による車両状態の監視方法は、常に上記のように構成される広域型車両状態管理システム１によらなければならないというものではなく、類似の機能を備えた装置、システムの連携によっても実施が可能なものである。例えば、広域型車両状態管理システム１では、車両状態センサ１００とデータキャプチャ装置２０との間の非接触通信の手段として、ＲＦＩＤアンテナを用いた場合の例を示したが、非接触ＩＣチップを車両のナンバープレート等に配備しておき、車両部品の状態を表す情報を非接触ＩＣチップに記録しておき、この非接触ＩＣチップに非接触型のリーダを近接させることによって、これらの情報を取り出すようにしてもよい。
また、車両状態センサ１００のうち、タイヤセンサ１０３を除くセンシング部品のいくつかについては、有線によってＭＰＵ１０６に配線するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明による広域型車両状態管理システムの全体構成図。
【図２】車両状態センサに含まれる各種センサの取付状態説明図。
【図３】固定式データキャプチャ装置の構成図。
【図４】移動式データキャプチャ装置の構成図。
【図５】アナライズシステムの構成図。
【図６】データ・センシングの手順説明図。
【図７】定式データキャプチャ装置が行うキャプチャ処理の手順説明図。
【図８】移動式データキャプチャ装置が行うキャプチャ処理の手順説明図。
【図９】アナライズ処理の全体的な手順説明図。
【図１０】固定型アナライズ処理の手順説明図。
【図１１】振動解析の概要説明図。
【図１２】（ａ）は、タイヤに３つの圧力センサを埋め込んだ状態を示した説明図、（ｂ）はタイヤが回転しているときの３つの圧力センサのサンプリングデータ、（ｃ）はタイヤが回転していない状態での３つのサンプリングデータを示した図。
【図１３】故障車両または駐車車両と判定するための条件を説明した図。
【図１４】減衰時間解析の概要説明図であり、（ａ）はサンプリングデータ、（ｂ）は振動が減衰許容時間ＡＴの前に収束している異常状態、（ｃ）は正常状態、（ｄ）は振動が減衰許容時間ＡＴを過ぎても収束しない異常状態を示している。
【図１５】ＦＦＴ解析の概要説明図であり、（ａ）はサンプリングデータ、（ｂ）は正常状態、（ｃ）はスパイクＡを発生させている部品の固有振動数が低下している状態、（ｄ）はスパイクＡを発生させている部品の固有振動数が上昇している状態、（ｅ）はスパイクＡ，Ｂ間に余分なスパイクＤが発生している状態、（ｆ）はスパイクＡの周波数成分が消失している状態。
【符号の説明】
【００９０】
１・・・広域型車両状態管理システム、１０・・・センシング部、２０Ａ・・・固定式データキャプチャ装置、２０Ｂ・・・移動式データキャプチャ装置、３０・・・アナライズシステム、Ｎ・・・広域ネットワーク、４０・・・アクセスポイント（ＡＰ）、１００・・・車両状態センサ、１１０・・・路面センサ、２０１・・・突起物、１０１・・・エンジンセンサ、１０２・・・サスペンションセンサ、１０３・・・タイヤセンサ、１０４・・・重心部センサ、１０５・・・マフラーセンサ、１０６・・・車両状態センサのＭＰＵ、２１，１０７・・・ＲＦＩＤアンテナ、２２・・・ＲＦＩＤタグ・コントローラ、２３・・・データキャプチャ装置のＭＰＵ、２４・・・ローカルストレージ、２５・・・Ｉ／Ｏ制御部、２６・・・ネットワークインタフェース、２７・・・データ入力装置、２８・・・電子カメラ、Ｎ・・・広域ネットワーク、３００・・・ジャッジサーバ、３１０・・・記録ＤＢサーバ、３２０・・・基準ＤＢサーバ、Ｌ１１・・・ＤＢネットワーク、Ｌ１２・・・マスタＤＢネットワーク、３１１，３２１・・・セキュリティゲート、３３０・・・ＤＢ参照サーバ、３４０・・・記録監視端末、３５０・・・ＤＢ更新サーバ、３６０・・・部品情報サーバ、３７０・・・車両情報サーバ、３８０・・・手配車両サーバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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